Techniklexikon

Selen

(ehem. Symbol Se): Halbmetall, das einschließlich seiner Verbindungen toxisch wirkt; MAK-Wert 0, 1 mg/m3. S. weist Halbleitereigenschaften (Halbleiter) auf und wird vor allem dort eingesetzt, wo seine Reaktionsfähigkeit auf Lichteinfall genutzt werden kann, z. B. in der Xerographie und als optoelektronischer (Optoelektronik) Sensor (Photozelle). Chemie, Physikalische Chemie, Se, Element der Hauptgruppe VI des Periodensystems, den Chalkogenen, Ordnungszahl 34. Es besitzt die Elektronenkonfiguration [Ar]3d¹⁰4s²4p⁴ und besteht aus sechs Isotopen (siehe Tab. 1). Selen existiert in mehreren Modifikationen.

Die graue, metallische Form – ein Halbmetall und Halbleiter – wird zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern und Selen-Photoelementen verwendet. Die Selen-Gleichrichter bestehen aus einer vernickelten Eisenplatte, auf die eine halogenhaltige Selenschicht (0,05-0,1 mm), abgedeckt durch eine cadmiumhaltige Legierung als Gegenelektrode, aufgebracht wurde. Die Grenzfläche Selen-Cadmium fungiert als Sperrschicht mit hohem Widerstand, wenn die Cadmiumelektrode die Anode ist (bei Spannungen bis zu 35 V). Ist sie dagegen die Kathode, verschwindet der Widerstand fast vollständig und es findet ein Stromdurchgang statt. In einem Selen-Photoelement ist die Cadmiumschicht so dünn, dass sie lichtdurchlässig ist. Bei Bestrahlung lädt sich die Cadmiumelektrode positiv auf und die Selenelektrode negativ, wodurch ein stromlieferndes galvanisches Element entsteht.

Amorphes, graues Selen wird als Photoleiter in der Xerographie (Photokopiergeräte) verwendet.

Selen 1: Wichtige Isotope.

bottom:solid gray 1.0pt;border-right: none;mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Isotop	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none;mso-border-top-alt: solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> natürliche Häufigkeit [%]	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none;mso-border-top-alt: solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Atommasse	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Halbwertszeit T1 / 2
74Se	0,9	73,922 477	stabil
75Se	0	74,922 521	118,5 d
76Se	9,0	75,919 207	stabil
77Se	7,6	76,919 908	stabil
78Se	23,5	77,917 304	stabil
80Se	49,6	79,916 521	stabil
bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 82Se	bottom:solid gray 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>   9,4	bottom:solid gray 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 81,916 709	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> stabil

 

Selen 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> relative Atommasse (12C = 12,000 0)	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 78,96
Dichte (grau) [g cm-3]	4,79
Molvolumen [cm3]	16,48
Oxidationszahlen	-II-II, IV, VI
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> photoelektrische Arbeit [eV]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>   5,9

 

Selen 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Siedetemperatur (grau) [K]	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 958,1
Schmelztemperatur (grau) [K]	490
Siedeenthalpie [kJ mol-1]	90
Schmelzenthalpie [kJ mol-1]	5,1
Wärmeleitfähigkeit [W m-1 K-1]	2,04
spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1]	0,321
thermischer Längenausdehnungskoeffizient [10-6 K-1]	36,9
Bandabstand [eV]	1,76-2,2
spezifischer Widerstand [W m]	0,01
Übergangstemperatur Supraleiter (p > 13,0 GPa) [K]	6,9
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> spezifische magnetische Suszeptibilität [10-9 kg-1 m3]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;mso-border-bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> -4,0

 

Selen 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Termsymbol	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 3P2
1. Ionisierungsenergie [eV]	9,752
2. Ionisierungsenergie [eV]	21,19
Elektronenaffinität [eV]	2,020 69
Elektronegativität (Pauling)	2,55
effektive Kernladung (Slater)	6,95
magnetisches Moment [mB]	3,674
Ionenradius (Se6+) [nm]	0,042
Kovalenzradius [nm]	0,117
Van-der-Waals-Radius [nm]	0,200
Atomradius (grau) [nm]	0,215 2
Kernspin (77Se)	1/2
kernmagnetisches Moment (77Se) [mK]	0,535 506
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;mso-border-bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> ,2 ± 0,6